BTG1对新诊断急性髓系白血病对地西他滨反应的预测价值

The predictive value of BTG1 for the response of newly diagnosed acute myeloid leukemia to decitabine.

作者信息Yi Li, Xia Mao, Mengyuan Li, Li Li, Xiwen Tong, Lifang Huang
PMID38254153
发布时间2024-01-22
DOI10.1186/s13148-024-01627-9

实验完整度

包含体外细胞实验(细胞活力、凋亡、Western blot)及临床样本验证(RT-qPCR、BSP、ROC曲线),但缺乏体内动物实验。

主要模型

Kasumi-1细胞系 THP-1细胞系 MV4-11细胞系 新诊断AML患者样本

重点核对

地西他滨处理浓度(如500 nM)和时间(72小时) BTG1表达临界值0.292(RT-qPCR) 患者分组(训练队列36例,验证队列18例) CR和MRD阴性的评估标准(NCCN指南和ELN 2022)

摘要

背景:地西他滨已被广泛用于治疗急性髓系白血病(AML);然而,由于AML是一种异质性疾病,并非所有患者都能从地西他滨治疗中获益。本研究旨在确定预测地西他滨反应的标志物。方法:结合表观遗传学和转录组学分析,进行了体外实验和生物信息学的交叉分析。筛选出一个与甲基化及对地西他滨反应相关的肿瘤抑制基因。然后,在一项临床试验(ChiCTR2000037928)中,对接受地西他滨联合IA方案治疗的新诊断AML患者的54份样本,确认了该标志物预测地西他滨反应的敏感性和特异性。结果:体外实验表明,地西他滨引起BTG1的低甲基化和上调,而BTG1的下调减弱了地西他滨的抑制作用。在接受地西他滨联合IA方案治疗的新诊断AML患者中,当BTG1表达<0.292(通过实时定量PCR确定)时,BTG1预测完全缓解(CR)的预测价值具有86.7%的敏感性和100.0%的特异性,曲线下面积(AUC)=0.933,P=0.021。当BTG1表达<0.292(AUC=0.892,P=0.012)时,BTG1预测可测量残留病(MRD)阴性的预测价值具有100.0%的敏感性和80.0%的特异性。根据0.292的临界值将患者分为低和高BTG1表达组,低表达组的CR率显著高于高表达组(97.5%对50%,P<0.001)。结论:在接受含地西他滨方案治疗的新诊断AML患者中,BTG1低表达与CR和MRD阴性相关,表明BTG1是预测新诊断AML对地西他滨反应的潜在标志物。临床试验注册:ChiCTR2000037928。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
寻找能够预测新诊断AML患者对地西他滨反应的有效分子标志物。
核心机制
地西他滨通过使BTG1基因3'UTR区域去甲基化,上调BTG1表达,从而抑制AML细胞增殖;BTG1低表达与更好的治疗反应相关。
主要证据
体外实验显示地西他滨使BTG1去甲基化并上调其表达,BTG1敲低减弱地西他滨的抑制作用;临床样本中,BTG1低表达(<0.292)预测CR(敏感性86.7%,特异性100%)和MRD阴性(敏感性100%,特异性80%)。
研究意义
BTG1有望成为预测新诊断AML对地西他滨反应的标志物,有助于优化个体化治疗。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

体外细胞活力检测

评估地西他滨对AML细胞增殖的抑制作用

使用CCK-8法检测不同浓度和时间地西他滨处理后的细胞活力。

2

凋亡检测

检测地西他滨诱导AML细胞凋亡的能力

使用FITC-Annexin V凋亡检测试剂盒通过流式细胞术分析凋亡。

3

甲基化和转录组分析

筛选地西他滨处理后甲基化和表达变化的基因

使用850K甲基化芯片和RNA测序分析地西他滨处理前后AML细胞的甲基化和基因表达。

4

生物信息学交叉分析

筛选与地西他滨反应相关的候选基因

将地西他滨处理上调的基因与“7+3”方案化疗后未达CR患者中低表达的基因取交集。

5

临床样本验证

验证BTG1预测地西他滨联合IA方案疗效的价值

收集接受地西他滨+IA方案的新诊断AML患者样本,检测BTG1甲基化和表达,分析其与CR和MRD的关系。

6

功能验证

验证BTG1在地西他滨抑制AML细胞增殖中的作用

使用siRNA敲低BTG1表达,检测地西他滨的细胞毒性变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基----
胎牛血清----
青霉素----
链霉素----
细胞计数试剂盒-8Bioss--
FITC-Annexin V凋亡检测试剂盒BD Biosciences--
Illumina HiSeq-PE150测序平台Illumina--
Illumina Infinium甲基化EPIC芯片Illumina--
DNeasy血液和组织试剂盒Qiagen--
Nanodrop 2000分光光度计Thermo Scientific--
EZ DNA甲基化金标准试剂盒Zymo Research--
EZ DNA甲基化直接试剂盒Zymo Research--
pMD19-T载体Takara--
DH5α感受态细胞Vazyme Biotech--
逆转录酶试剂盒Vazyme--
RIPA裂解液Boster--
SDS-PAGE凝胶Bio-Rad--
PVDF膜Bio-Rad--
ChemiDoc™ XRS+成像系统Bio-Rad--
抗BTG1抗体Abcamab151740
β-肌动蛋白抗体Biossbs-0061R
LipoRNAi™转染试剂----
地西他滨----
伊达比星----
阿糖胞苷----
红细胞裂解液Bioss--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞活力检测
细胞系:Kasumi-1、THP-1、MV4-11;地西他滨浓度梯度(IC50分别为250 nM、500 nM、1 μM);处理时间72小时。
阅读提示:Methods:Cell culture and drug treatment
凋亡检测
使用FITC-Annexin V凋亡检测试剂盒,按照制造商说明。
阅读提示:Methods:Cell culture and drug treatment
甲基化和转录组分析
850K甲基化芯片和RNA-seq的筛选标准:|Δβ|≥0.20,P<0.05;|log2FC|≥1,P<0.05。
阅读提示:Methods:RNA-sequencing and data analysis;Illumina infinium humanmethylation850k bead chip and data analysis
临床样本验证
样本量:54例新诊断AML患者(训练队列36例,验证队列18例);BTG1表达临界值0.292;评估CR和MRD的标准。
阅读提示:Methods:Study design: patients and procedures;Results:Low BTG1 expression predicted response to decitabine+IA chemotherapy
功能验证
siRNA序列;转染试剂LipoRNAi™;地西他滨处理浓度和时间。
阅读提示:Methods:Liposome-mediated BTG1 gene knockdown by transient transfection of small interfering (si) RNA